(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を放射する複数の基地局と、該基地局と通信する無線端末と、前記基地局の電波放射を制御する制御装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記無線端末は、トランスポート層の上に、アプリケーションから通信切断を隠蔽しているリンク切断耐性プロトコルを有し、
前記制御装置は、前記システム全体、又は複数の基地局で構成される所定のエリア毎に、通信トラヒックが所定量以下に減少する時間帯に、前記複数の基地局の中で一部の基地局を停止し、
起動中基地局が、通常の電波放射範囲よりも遠方に、放射方向及び／又は角度を変えながら、前記無線端末に間欠的に通信機会を与えるように電波を放射し、
前記無線端末は、前記リンク切断耐性プロトコルによって、前記基地局から放射される電波を受信できない場合、生起したデータを一時的に保持し、その後、前記基地局から放射される電波を受信した場合、前記データを、ユーザ操作無しに、当該基地局へ自発的に送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
起動中基地局は、アレイアンテナを有し、
起動中基地局は、前記アレイアンテナの送信アレイ重みベクトルを制御することによって、指向性を有する電波を、所定時間毎に異なる方位へランダムに、又は、一定の角速度で周囲方位へ回転させて、放射することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
起動中基地局は、前記アレイアンテナのビームチルト角を制御することによって、飛距離の異なる電波を放射することを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
起動中基地局は、セクタアンテナを有し、
起動中基地局は、前記セクタアンテナのセクタ毎に起動／停止を制御することによって、指向性を有する電波を放射することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記セクタアンテナは、前記セクタ毎に、アレイアンテナによって構成されており、
起動中基地局は、起動中セクタにおけるアレイアンテナの送信アレイ重みベクトルを制御することによって、指向性を有する電波を、所定時間毎に異なる方位へランダムに、又は、一定の角速度で周囲方位へ回転させて、放射することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
起動中基地局は、指向性を有する電波を、起動中セクタにおける反射器を制御することによって水平方向を変えながら、ビームチルト角を制御することによって垂直方向（電波の飛距離）を変えながら放射することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記基地局は、携帯電話通信用の基地局、フェムトセル用の小型基地局、及び／又は、広域／狭域無線アクセスネットワーク用のアクセスポイントであり、
前記基地局、前記小型基地局及び前記アクセスポイントを混在して配置していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
電波を放射する複数の基地局と、該基地局と通信する無線端末と、前記基地局の電波放射を制御する制御装置とを有する無線通信システムにおける電波放射制御方法において、
前記無線端末は、トランスポート層の上に、アプリケーションから通信切断を隠蔽しているリンク切断耐性プロトコルを有し、
前記制御装置が、前記システム全体、又は複数の基地局で構成される所定のエリア毎に、通信トラヒックが所定量以下に減少する時間帯に、前記複数の基地局の中で一部の基地局を停止する第１のステップと、
起動中基地局が、通常の電波放射範囲よりも遠方に、放射方向及び／又は角度を変えながら、前記無線端末に間欠的に通信機会を与えるように電波を放射する第２のステップと、
前記無線端末は、前記リンク切断耐性プロトコルによって、前記基地局から放射される電波を受信できない場合、生起したデータを一時的に保持し、その後、前記基地局から放射される電波を受信した場合、前記データを、ユーザ操作無しに、当該基地局へ自発的に送信する第３のステップと
を有することを特徴とする電波放射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局全体の消費電力を低減する無線通信システム及び電波放射制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機器における消費電力の低減化は、単にエネルギーコストの低減だけでなく、二酸化炭素の排出量削減という環境への配慮のために必要となってきている。特に、携帯電話通信用の基地局による消費電力量は、携帯電話事業者による消費電力量のおよそ６割近くを占める場合もある（例えば非特許文献１参照）。そのため、近年、消費電力が少ない無線通信システム、即ち、環境に優しい無線通信システムが、研究開発されてきている。
【０００３】
図１は、基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【０００４】
図１によれば、全ての基地局Ａ〜Ｇが、起動中であって、全方位に電波を放射している。また、基地局Ａのカバーエリアの周辺に、基地局Ｂ〜Ｇのカバーエリアが存在する。無線端末ａ〜ｄは、その基地局と通信する。無線端末ａは、基地局Ａのカバーエリア内に存在し、無線端末ｂは、基地局Ｂのカバーエリア内に存在し、無線端末ｃ及びｄは、基地局Ｃのカバーエリア内に存在する。
【０００５】
図２は、通信トラヒック量が少ない時間帯における基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【０００６】
通信トラヒック量が少ない時間帯とは、例えば都心部における夜間である。図２によれば、通信トラヒック量が少ない時間帯に、一部の基地局を停止する（電力増幅器を停止する、又は、電源を落とす）ことによって、システム全体における消費電力を削減している。一方で、起動中基地局が、電波放射の送信電力を高めることによって、停止中基地局のエリアをカバーすることができる。（例えば非特許文献２参照）。
【０００７】
図２によれば、７個の基地局のうち、中央の基地局Ａのみが起動中であり、他の基地局Ｂ〜Ｇが停止中となっている。これによって、単純に、基地局Ｂ〜Ｇのカバーエリアが、通信圏外になってしまう。そこで、中央の基地局Ａが、電波放射の送信電力を高めることによって、基地局Ｂ〜Ｇのエリアをカバーする。
【０００８】
図２に表された基地局Ａのカバーエリアは、図１に表された基地局Ａのカバーエリアの半径に対する１．８倍となっている。このとき、電界強度は、一般的に、自由空間で距離の２乗に反比例し、都市部等では距離の３〜４乗に反比例する。そのために、図２の基地局Ａの送信電力は、図１の基地局Ａの送信電力と比較して、３．２〜１０．５倍になる。それにも関わらず、図２の基地局Ａは、図１のシステム全体のエリアをカバーできていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２５３８３２号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Vodafone UK publishes CorporateResponsibility Report - CR Review 2007/08
【非特許文献２】M. A. Marsan, et al.、「Optimal Energy Savingsin Cellular Access Networks」、GreenComm'09, Jun. 2009
【非特許文献３】Haruki Izumikawa、Dirk Kutscher、Yoji Kishi、「DelayTolerance for Energy-Efficient Mobile Communications」、電子情報通信学会ソサイエティ大会、２００９年９月、[online]、［平成２１年１０月２６日検索］、インターネット＜URL:http://secure1.gakkai-web.net/gakkai/ieice/program2/html/index/au_alpha_main.html＞
【非特許文献４】P. Vishwanath、D. Tse、R. Laroia、「OpportunisticCommunication: A New System Design」、IT 2002、[online]、［平成２１年１０月２６日検索］、インターネット＜www.stanford.edu/class/ee360/lecture8_wonchae.ppt＞
【非特許文献５】天野良晃、前山利幸、井上隆、武内良男、「パケットセルラーシステムにおける簡易ビーム制御アンテナの検討」、ＫＤＤＩ研究所、電子情報通信学会移動通信ワークショップ、２００５年３月、[online]、［平成２１年１０月２６日検索］、インターネット＜URL:http://ci.nii.ac.jp/naid/110003204616/＞
【非特許文献６】廣瀬卓、鶴正人、尾家祐二、「次世代移動体通信における時間/周波数領域を考慮したスケジューリングの有効性」、九州工業大学、電子情報通信学会ネットワークシステム研究会技術報告書、２００７年３月、[online]、［平成２１年１０月２６日検索］、インターネット＜URL:http://ci.nii.ac.jp/naid/110006249091＞
【非特許文献７】CHIANTI project、「Challenged Internet AccessNetwork Technology Infrastructure」、[online]、［平成２１年１１月２日検索］、インターネット＜URL:http://www.chianti-ict.org/home/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、非特許文献２に記載された技術（図２参照）によれば、例えば電波法のような法律によって、空中線電力が決められているために、起動中基地局の送信電力を無制限に上げることができない。また、起動中基地局は、停止中基地局のカバーエリアもサービスエリアとして含むことになるために、基地局としての様々なパラメータを最適化する必要がある。一方で、各種パラメータが最適化されたとしても、少なくとも起動中基地局の設置位置は、停止中基地局のカバーエリアをサービスエリアに含むように設計されたものではないため、通信圏外エリアが少なからず増加することによって、ユーザ利便性も低下する。
【００１２】
そこで、本発明は、無線通信システムにおける基地局全体の消費電力を低減すると共に、基地局対複数端末の構成を維持しつつ、端末が移動しなくても通信機会を得ることができる無線通信システム及び電波放射制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、電波を放射する複数の基地局と、該基地局と通信する無線端末と、基地局の電波放射を制御する制御装置とを有する無線通信システムにおいて、
無線端末は、トランスポート層の上に、アプリケーションから通信切断を隠蔽しているリンク切断耐性プロトコルを有し、
制御装置は、システム全体、又は複数の基地局で構成される所定のエリア毎に、通信トラヒックが所定量以下に減少する時間帯に、複数の基地局の中で一部の基地局を停止し、
起動中基地局が、通常の電波放射範囲よりも遠方に、放射方向及び／又は角度を変えながら、無線端末に間欠的に通信機会を与えるように電波を放射し、
無線端末は、リンク切断耐性プロトコルによって、基地局から放射される電波を受信できない場合、生起したデータを一時的に保持し、その後、基地局から放射される電波を受信した場合、データを、ユーザ操作無しに、当該基地局へ自発的に送信することを特徴とする。
【００１４】
本発明の無線通信システムにおける他の実施形態によれば、
起動中基地局は、アレイアンテナを有し、
起動中基地局は、アレイアンテナの送信アレイ重みベクトルを制御することによって、指向性を有する電波を、所定時間毎に異なる方位へランダムに、又は、一定の角速度で周囲方位へ回転させて、放射することも好ましい。
【００１５】
本発明の無線通信システムにおける他の実施形態によれば、
起動中基地局は、アレイアンテナのビームチルト角を制御することによって、飛距離の異なる電波を放射することも好ましい。
【００１６】
本発明の無線通信システムにおける他の実施形態によれば、
起動中基地局は、セクタアンテナを有し、
起動中基地局は、セクタアンテナのセクタ毎に起動／停止を制御することによって、指向性を有する電波を放射することも好ましい。
【００１７】
本発明の無線通信システムにおける他の実施形態によれば、
セクタアンテナは、セクタ毎に、アレイアンテナによって構成されており、
起動中基地局は、起動中セクタにおけるアレイアンテナの送信アレイ重みベクトルを制御することによって、指向性を有する電波を、所定時間毎に異なる方位へランダムに、又は、一定の角速度で周囲方位へ回転させて、放射することも好ましい。
【００１８】
本発明の無線通信システムにおける他の実施形態によれば、
起動中基地局は、指向性を有する電波を、起動中セクタにおける反射器を制御することによって水平方向を変えながら、ビームチルト角を制御することによって垂直方向（電波の飛距離）を変えながら放射することも好ましい。
【００２０】
本発明の無線通信システムにおける他の実施形態によれば、
基地局は、携帯電話通信用の基地局、フェムトセル用の小型基地局、及び／又は、広域／狭域無線アクセスネットワーク用のアクセスポイントであり、
基地局、小型基地局及びアクセスポイントを混在して配置していることも好ましい。
【００２１】
本発明によれば、電波を放射する複数の基地局と、該基地局と通信する無線端末と、基地局の電波放射を制御する制御装置とを有する無線通信システムにおける電波放射制御方法において、
無線端末は、トランスポート層の上に、アプリケーションから通信切断を隠蔽しているリンク切断耐性プロトコルを有し、
制御装置が、システム全体、又は複数の基地局で構成される所定のエリア毎に、通信トラヒックが所定量以下に減少する時間帯に、複数の基地局の中で一部の基地局を停止する第１のステップと、
起動中基地局が、通常の電波放射範囲よりも遠方に、放射方向及び／又は角度を変えながら、無線端末に間欠的に通信機会を与えるように電波を放射する第２のステップと、
無線端末は、リンク切断耐性プロトコルによって、基地局から放射される電波を受信できない場合、生起したデータを一時的に保持し、その後、基地局から放射される電波を受信した場合、データを、ユーザ操作無しに、当該基地局へ自発的に送信する第３のステップと
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の無線通信システム及び電波放射制御方法によれば、無線通信システムにおける基地局全体の消費電力を低減すると共に、基地局対複数端末の構成を維持しつつ、端末が移動しなくても通信機会を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【図２】通信トラヒック量が少ない時間帯における基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【図３】リンク切断耐性ネットワーク用プロトコルにおける説明図である。
【図４】本発明における基地局の電波放射の制御を表す説明図である。
【図５】アレイアンテナを有する起動中基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【図６】図５に続いて、起動中基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【図７】セクタアンテナを有する起動中基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【図８】セクタ内におけるビーム制御を表すシステム構成図である。
【図９】セクタ内におけるビームチルティングを表す説明図である。
【図１０】本発明における基地局の機能構成図である。
【図１１】基地局の周辺に、小型基地局又はアクセスポイントが配置されたシステム構成図である。
【図１２】小型基地局又はアクセスポイントの電波放射を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２５】
図３は、リンク切断耐性ネットワーク用プロトコルにおける説明図である。
【００２６】
本発明の対象となるシステムにおける無線端末は、リンク切断耐性技術のプロトコルを実行する（例えば非特許文献７参照）。これは、通信リンクが、常には利用可能でなく（途切れることが多く）且つ信頼性が低いことを想定している。ここでは、当該無線端末が、基地局の電波放射範囲内に常に存在するとは限らないことを指している。
【００２７】
通信リンクが常には利用可能でなく且つ信頼性が低い場合、無線端末がデータ通信を要求した際に、必ずしも通信リンクが基地局との間で確立されているとは限らない。通常、このような場合、アプリケーション等のデータ生起元には通信エラーが返される。しかし、リンク切断耐性技術を用いることで、無線端末が、基地局から放射される電波を受信できない場合、生起されたデータを、一旦、保持する。その後、無線端末の移動等により、無線端末が基地局から放射される電波を受信できた場合、その生起されたデータを、ユーザ操作無しに、当該基地局へ送信する。
【００２８】
図３（ａ）によれば、無線端末ｂが、基地局Ｂの電波放射範囲内に位置する場合、即ち、基地局Ｂから放射される電波を受信できる場合、ユーザの操作に応じて、データを送信する。
【００２９】
これに対し、図３（ｂ）によれば、基地局Ｂが停止されており、無線端末ｂは、基地局Ｂから放射される電波を受信することができない。従って、無線端末ｂは、ユーザの操作に応じて生起したデータを、基地局Ｂへ直ぐに送信することができない。
【００３０】
このとき、無線端末ｂは、リンク切断耐性技術を実行しているために、生起されたデータを、一旦、保持する。その後、ユーザに所持された無線端末ｂが移動することによって、基地局Ａの電波放射範囲内に位置した場合、即ち、他の基地局Ａから放射される電波を受信できた場合、その保持されたデータを、当該基地局Ａへ送信する。この場合、無線端末ｂが移動しない限り、他の基地局から放射される電波を受信することができず、当該無線端末は、通信機会を得ることができない（例えば非特許文献３参照）。
【００３１】
図４は、本発明における基地局の電波放射の制御を表す説明図である。
【００３２】
本発明における基地局は、全方位の電波放射範囲よりも遠方に、指向性を有する電波を放射する。基地局は、アレイアンテナを有し、そのアレイアンテナの送信アレイ重みベクトルを制御する。指向性を有する電波は、所定時間毎に、異なる方位へランダムに放射される。また、指向性を有する電波は、一定の角速度で、周囲方位へ回転させて放射されるものであってもよい。
【００３３】
図４（ａ）によれば、基地局Ｂが停止中であり、無線端末ｂは、基地局Ａから放射される電波も受信することができない。従って、無線端末ｂは、ユーザの操作に応じて生起したデータを、基地局Ｂへ直ぐに送信することができない。このとき、無線端末ｂは、リンク切断耐性技術を実行しているために、生起されたデータを、一旦、保持する。
【００３４】
図４（ｂ）によれば、その後、基地局Ａから放射される電波が、無線端末ｂに一時的に到達したとする。このとき、無線端末ｂは、その生起されたデータを、当該基地局Ａへ送信することができる。本発明によれば、無線端末ｂは、移動することなく、他の基地局から放射される電波を受信することができ、通信機会を得ることができる。
【００３５】
図５は、アレイアンテナを有する起動中基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【００３６】
図５によれば、無線通信システムは、電波を放射する複数の基地局１と、その基地局と通信する無線端末２と、基地局の電波放射を制御する制御装置３とを有する。
【００３７】
制御装置３は、システム全体、又は複数の基地局で構成される所定のエリア毎に、通信トラヒックが所定量以下に減少する時間帯に、複数の基地局の中で一部の基地局を停止する。図５によれば、基地局Ｂ〜Ｇが停止され、基地局Ａのみが起動されている。
【００３８】
次に、起動中基地局Ａが、通常の電波放射範囲よりも遠方であって、放射方向を変えながら電波を放射する。放射する電波の最大到達距離が同じであれば、指向性を有する電波を放射する方が、全方位に電波を放射するよりも、消費電力を少なくすることができる。また、消費電力が同じであれば、指向性を有する電波を放射する方が、全方位に放射するよりも、遠方に放射することができる。
【００３９】
そして、指向性を有する電波を受信した無線端末２は、生起されたデータパケットを、ユーザ操作無しに、基地局１へ送信する。
【００４０】
図５によれば、無線端末ｂは、基地局Ｂのカバーエリア内に位置するが、基地局Ｂは、停止中である。無線端末ｂは、この時点では、基地局Ａから放射される電波を受信できていない。
【００４１】
図６は、図５に続いて、起動中基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【００４２】
無線端末ｂは、この時点で、基地局Ａから放射される電波を受信できる。このとき、無線端末ｂは、基地局Ｂが停止中であっても、通信機会を得ることができる。また、無線端末ｃは、基地局Ｂ、Ｃのカバーエリア内に位置するが、基地局Ｂ、Ｃは、停止中である。無線端末ｃは、この時点では、基地局Ａから放射される電波を受信できていない。
【００４３】
図７は、セクタアンテナを有する起動中基地局の電波放射を表すシステム構成図である。
【００４４】
基地局のセクタ単位で、基地局の電源制御部（又は電源）の起動／停止を制御することができる。従って、複数の基地局におけるセクタ単位で間欠的に電波を放射することによって、停止中基地局のカバーエリア内に位置する無線端末に対しても、通信機会を与えることができる。
【００４５】
図７によれば、基地局は、例えば３つのセクタに区分しており、各セクタを順次に起動／停止を繰り返すことによって、消費電力を低減すると共に、無線端末に通信機会を与える。ここでは、基地局Ａ、Ｃ及びＥにおけるそれぞれ１つのセクタが起動されている。その後、基地局及びセクタの起動／停止を切り替えることによって、他の無線端末に通信機会を与える。
【００４６】
図８は、セクタ内におけるビーム制御を表す説明図である。
【００４７】
図８によれば、起動中基地局は、指向性を有する電波を、起動中セクタにおける反射器を制御することによって水平方向を変えながら放射する。また、セクタ単位でアレイアンテナを用いている場合、指向性を有する電波を、セクタ毎に、アレイアンテナの送信アレイ重みベクトルを制御することによって放射方向を変えながら放射する。
【００４８】
図９は、セクタ内におけるビームチルティングを表す説明図である。
【００４９】
図９によれば、セクタ単位で、ビームチルティングの角度を制御することによって垂直方向（電波の飛距離）を変えることができる。アンテナの水平方向に対するチルト角θを大きくすることによって、放射距離が短くなり、チルト角θを小さくすることによって、放射距離が長くなる。
【００５０】
図１０は、本発明における基地局の機能構成図である。
【００５１】
図１０によれば、基地局１は、アレイアンテナ（又はセクタアンテナ）１０と、アンテナ毎の位相レベル調整部１１と、分配器１２と、符号化・復号部１３と、通信事業者網インタフェース部１４と、制御部１５と、電源部１６と、管理メッセージ受信部１７とを有する。
【００５２】
アレイアンテナ１０は、指向性を有する電波を放射すると共に、その放射方向を変化させるために、２つ以上のアンテナ素子を有する。位相レベル調整部１１は、アンテナ素子毎に、送受信すべき信号の振幅及び位相を調整する。分配器１２は、符号化・復号部１３と複数のアンテナ素子との間で、送信信号を分配する。符号化・復号部１３は、送受信すべき信号に対して、符号化又は復号処理を実行する。通信事業者網インタフェース部１４は、通信事業者網に接続する。
【００５３】
管理メッセージ受信部１７は、制御装置３から、管理メッセージを受信する。管理メッセージの内容は、（１）当該基地局の電源制御「起動中」「停止中」、（２）起動中である場合「指向性放射」「通常放射」である。管理メッセージ受信部１７は、「起動中」「停止中」を電源部１６へ指示すると共に、「指向性放射」「全方位放射」を制御部１５へ指示する。尚、基地局１がセクタ（例えば３セクタ）に構成されている場合、制御装置３が、そのセクタ毎に、上記（１）及び（２）の処理を決定することものであってもよい。この場合、管理メッセージ受信部１７によって受信される管理メッセージも、セクタ毎の管理内容を示した情報を含む。
【００５４】
制御部１５は、「指向性放射」が指示された場合、アレイアンテナの送信アレイ重みベクトルを制御する。このとき、指向性を有する電波を、所定時間毎に、異なる方位へランダムに放射するべく制御する。また、指向性を有する電波を、一定の角速度で、周囲方位へ回転させて放射するべく制御する。垂直方向を変更させる場合は、チルト角を変化させる。更に、セクタアンテナの基地局に対しては、セクタ毎の起動／停止を指示する。また、セクタ内で更にビームの水平方向に変える場合、反射器の位置も制御する。
【００５５】
電源部１６は、「停止中」が指示された場合、当該基地局の電源又は電力増幅器をオフする。尚、この実施形態によれば、セクタアンテナを有する基地局１の場合、対象となるセクタの電力増幅器をオフにするのも好ましい
【００５６】
また、図１０によれば、無線端末２は、ＤＴＮプロトコル処理部を有する。この実施形態におけるＤＴＮプロトコル処理部は、トランスポート層の上に位置し、アプリケーションから通信切断を隠蔽している。
【００５７】
更に、図１０によれば、制御装置３を有する。制御装置３は、システム全体、又は複数の基地局で構成される所定のエリア毎に、通信トラヒックが所定量以下に減少する時間帯に、複数の基地局の中で一部の基地局を停止する。ここで、制御装置３は、実際にシステム全体、又は複数の基地局で構成される所定のエリア毎の通信トラヒック量を測定し、一部の基地局の停止を判断するものであってもよいし、単に、夜間の所定の時間帯だけを、一部の基地局の停止中とするものであってもよい。制御装置３は、各基地局１へ、（１）当該基地局の電源制御「起動中」「停止中」、（２）起動中である場合「指向性放射」「全方位放射」の管理メッセージを送信する。
【００５８】
図１１は、基地局の周辺に、小型基地局又はアクセスポイントが配置されたシステム構成図である。例えば携帯電話通信用の基地局の周辺に、フェムトセル用の小型基地局、及び／又は、広域／狭域無線アクセスネットワーク用のアクセスポイントが混在して配置されているものであってもよい。
【００５９】
図１２は、小型基地局又はアクセスポイントの電波放射を表す説明図である。起動中の小型基地局又はアクセスポイントが、全方位の電波放射範囲よりも遠方に、指向性を有する電波を放射するものであってもよい。消費電力が大きい基地局を停止し、消費電力が小さい小型基地局又はアクセスポイントを起動することによって、システム全体の消費電力を低減することができる。
【００６０】
最後に、指向性を有する電波を、ランダムに又は一定の角速度で、放射方向を変化させることに基づく効果について説明する。
【００６１】
従来、無線通信システムの基地局における代表的な時間分割スケジューリング方式として MaxCIR又はProportional Fairの技術がある（例えば非特許文献６参照）。MaxCIRの技術によれば、各時点で最も受信状態が良い無線端末に通信機会を割り当てる。Proportional Fairの技術によれば、過去に通信できなかった無線端末に対して優先的に通信機会を与えるものの、受信状態が良いときに通信機会を割り当てる。そのために、複数の基地局のセル間の干渉による劣悪な受信状態にある無線端末が、静止状態にある場合、受信状態がほとんど変動しない（受信状態が良くなることもない）。結局、当該無線端末は、通信機会を得る頻度も減り、スループットも低下する。
【００６２】
一方で、「Opportunistic Beamforming」という技術がある（例えば非特許文献４及び５参照）。この技術は、一般的に基地局用アンテナとして用いられているダイバーシチ用２素子アレイアンテナを含むアレイアンテナを用いて、ランダムに送信アレイ重みベクトルを制御する。これによって、擬似的なフェージング変動を発生させることにより、静止環境下における無線端末の受信状態を変化させ、低スループットを改善する。これは、セル間で干渉によって定常的に受信環境の悪いエリアに対して、干渉波の影響を減らすものである。
【００６３】
これに対し、本発明は、基地局全体における消費電力の低減化のために、一部の基地局を停止すると共に、停止された基地局のカバーエリアに存在し、且つ、静止状態にある無線端末に対して、通信機会が与えられるようにしている。従って、「Opportunistic Beamforming」の技術とは、全く異なる効果を得ることができる。
【００６４】
以上、詳細に説明したように、本発明の無線通信システム及び電波放射制御方法によれば、基地局全体の消費電力を低減すると共に、基地局対複数端末の構成を維持しつつ、端末が移動しなくても通信機会を得ることができる。例えば、夜間のような通信トラヒックが少ない時間帯に、一部の基地局を停止することによって、基地局全体の消費電力を低減し、環境に優しい無線通信システムを提供することができる。
【００６５】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００６６】
１  基地局
１０  アレイアンテナ
１１  位相レベル調整部
１２  分配器
１３  符号化・復号部
１４  通信事業者網インタフェース部
１５  制御部
１６  電源部
１７  管理メッセージ受信部
２  無線端末
３  制御装置
【図１】
0005455566.tif 000002
【図２】
0005455566.tif 000003
【図３】
0005455566.tif 000004
【図４】
0005455566.tif 000005
【図５】
0005455566.tif 000006
【図６】
0005455566.tif 000007
【図７】
0005455566.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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